挤压造粒热油系统电加热器PID参数优化论文_赵志伟

(洛阳三隆安装检修有限公司 河南省洛阳市 471012)

摘要:挤压造粒生产过程中通常需要有200℃以上的温度使物料保持在熔融状态,这时候就需要使用加热设备来满足要求。现场比较常见的加热设备为蒸汽加热或是通过电加热器将油进行加热。电加热相对于蒸汽加热而言,能在较低的压力下实现较好的工艺温度,具有高效节能、温度容易控制、设备维修费用低、环保性能高等优势,因此电加热已逐步占据了主导地位。本文主要对热油电加热PID控制来进行优化,提高加热系统的长周期稳定运行,避免加热器故障造成的挤压造粒停工。

关键词:挤压造粒;电加热器;PID控制;长周期

挤压造粒系统正常运行过程中的筒体、卸料阀、模板等部位需要维持一定的温度才能保证整个流程的运行,若某一环节温度无法满足要求,将会影响产品质量,严重时将会导致整个流程中断,造成生产非计划停车,因此热油系统是否能够稳定运行至关重要。

正常操作过程中热油循环泵先起动,待循环流量大于55L/Min设定值,并且稳定后,起动电加热器,此时加热量自动调节,当导热油温达到80℃时,电加热器开始加热,若油温未达到80℃,过早进行加热,油会产生大量气体,当油温达到150℃~200℃时,需要人员现场手动排气(大约需排3小时左右);当油温超过200℃后装置会自动排气,若排气不及时会影响热油流量,当流量低于35时L/Min,会联锁停电加热器。

以上是热油系统的正常操作流程,如果升温过程过快或排气不彻底,也会对热油系统的正常运行造成影响。

1.热油电加热器事故经过

2016年10月20日环管聚丙烯卸料电加热器(由11组加热器组成)在投入运行后导热油无法正常升温,检查发现ME-HO-801-11(A:36A,B:51A,C:80A)与ME-HO-801-13(A:36A,B:39A,C:66A)两组电加热器的三相电流不平衡。C相电流均超过对应馈出回路断路器保护设定值60A,造成对应馈出断路器频繁跳闸,进而造成控制此两组电加热器正常工作的晶闸管602.2Q2、602.4Q2上级接触器也频繁跳闸,由于加热量无法满足正常生产要求,造成环管聚丙烯装置挤压造粒系统停车。对这两个回路进行进一步检查,测得电加热器相间阻值:AB:10Ω,BC:10Ω,AC:20Ω。由于电加热器单只接线为△型接法,进而判定这两组电加热器故障均为由于△型加热电阻其中一相烧断引起。随后对筒体电加热器(10组),模板电加热器(6组)也进行了检查,发现卸料电加热器的剩余9组、筒体电加热器的6组已损坏。

由图分析可以看出,PID参数经过调整后,筒体电加热器的晶闸管开度的急剧变化明显得到改善,由改动前的每1.5分钟晶闸管开度0-100%-0(对应运行电流0A-500A-0A)一个循环变为每12分钟晶闸管开度0-33%-0(对应运行电流0A-200A-0A)一个循环,卸料电加热器的变化同样得到改善,这样不仅限制了电加热器承受的最大运行电流,又减少了电加热器的频繁起动,大大延长了电加热器的使用寿命,从而降低了环管聚丙烯装置非计划停车的风险,减少了装置停工和电加热器损坏的财产损失。

3.结语

自2016年10月26日对PID参数调整以来,截止目前聚丙烯热油系统已平稳运行2个多月,平日的巡检过程再未发现电加热器损坏现象。PID对工况要求比较苛刻,在日常生产中如果对几个加热部位温度变化范围幅度要求不是很苛刻的情况下,可以对PID参数微做调整,观察效果,建议当运行工况改变时,操作人员多留意温度同晶闸管开度的变化,并可根据不同负荷工况做出PID参数调整,总结出与实际工况相适应的PID参数。

作者简介:

赵志伟(1989.12),男,籍贯(河北省保定市),职称:助理工程师,专业或研究方向:电气工程及其自动化,单位:洛阳三隆安装检修有限公司。

论文作者:赵志伟

论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期

论文发表时间:2017/1/19

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